液滴をジャンプさせられるホログラフィックマイクロ流体基盤
フェーズドアレイで生成した集束超音波を疎水メッシュに透過させるマイクロ流体プラットフォーム。メッシュ上の液滴を水平移動・合体・分裂させ、最大10 cmのジャンプを実現しました（従来のEWODの27倍）。鈴木-宮浦カップリング反応の実証と、EWODより低いバイオファウリングを確認し、化学・生物実験への適用可能性を示しました。
疎水処理した音響透過メッシュの上に液滴を配置し、メッシュ下部の256素子フェーズドアレイトランスデューサ（PAT）から集束超音波を透過させて操作します。焦点位置の動的制御による水平移動と、音響放射力が重力・付着力の和を超えた際のジャンプを実現。ジャンプ高さは最大10 cm（従来EWODの27倍）で、反復逆伝搬法（IBP）により4液滴の同時制御が可能です。疎水ナイフによる液滴の合体・分裂も実装しました。鈴木-宮浦カップリング反応による化学実験の実証と、EWODと比較して低いバイオファウリングを確認し、化学・生物実験、マイクロロボティクス、実験室自動化への応用基盤を提示しました。
文献情報
Yusuke Koroyasu, Thanh-Vinh Nguyen, Shun Sasaguri, Asier Marzo, Iñigo Ezcurdia, Yuuya Nagata, Tatsuya Yamamoto, Nobuhiko Nomura, Takayuki Hoshi, Yoichi Ochiai, Tatsuki Fushimi. "Microfluidic platform using focused ultrasound passing through hydrophobic meshes with jump availability", PNAS Nexus 2(7), pgad207 (2023). https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/7/pgad207/7197837
